Wykład w ramach zajęć Akademia ETI - Strona Głównabpa/kolo_chip/aeti2014/wyk2.pdf · BASCOM AVR Zalety: ... rdzeniem AVR używane do tego są 3 rejestry DDRx, PORTx, PINx (gdzie

Wykład w ramach zajęć Akademia ETI

Inż. Kamil Kujawski

Inż. Krzysztof Krefta

Metody programowania

Assembler

Język C

BASCOM

Assembler – kod maszynowy

Zalety:

Najbardziej efektywny

Intencje programisty są realizowane

dokładnie

Najszybszy i najmniejszy

Wady:

Bardzo długi i trudny czas tworzenia

Nieczytelny

Assembler – kod maszynowy

Zalety:

Najbardziej efektywny

Intencje programisty są realizowane

dokładnie

Najszybszy i najmniejszy

Wady:

Bardzo długi i trudny czas tworzenia

Nieczytelny

BASCOM AVR

Zalety: Prosty (?) dla początkującego użytkownika

Wady: Bardzo nie optymalny (wymaga dużo

pamięci FLASH i RAM)

Najdłuższy czas wykonywania

Niestandardowy (wyjątkowy dla AVR)

Programista ma niewielki wpływ na to jak kompilator wykona polecenie.

Język C

Zalety: Standard przemysłowy / dużo bibliotek

Optymalny stosunek szybkość tworzenia do wykonywania kodu

Pozwala pracować na danych abstrakcyjnych

Wady Programista nie ma pełnego wpływu na to

jak kompilator zrealizuje / zoptymalizuje polecenie (czasami powoduje błędy)

Operacje bitowe na rejestrach i danych

Operacje bitowe

Chcąc wpisać jedną ‘jedynkę’ na jednym

z pól rejestru (bądź też dowolnej danej)

musimy się posłużyć operacjami

bitowymi (eng. Bitwise), nie ma

gotowego polecenia „wpisz na pozycję

4tą jedynkę”, ale jest na to bardzo prosty

sposób…

Operatory logiczne

W warunkach stosuje się podwójne

operatory „ if(a && b) ” lub „ if(a || b) ”

W równaniach stosuje się pojedyncze

operatory:

X = (a|b)&c;

Logiczne lub (wstawianie ‘1’)

Dana wejściowa 0 0 1 0 1 1 1 0

(|| lub) maska 0 1 0 0 0 0 0 0

Dana wyjściowa 0 1 1 0 1 1 1 0

X Y OUT

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 1

Procesor przeprowadza operację

„lub” logicznego dla każdego bitu.

Lub w C zapisujemy jako „ | „

Przykładowo:



(|| lub) maska 0 1 0 0 0 0 0 0


X Y OUT

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 1




Przykładowo:

0 | 0 = 0



(|| lub) maska 0 1 0 0 0 0 0 0


X Y OUT

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 1




Przykładowo:

0 | 1 = 1



(|| lub) maska 0 1 0 0 0 0 0 0


X Y OUT

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 1




Przykładowo:

1 | 0 = 1



(|| lub) maska 0 1 0 0 0 0 0 0


X Y OUT

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 1




Przykładowo:

0 | 0 = 0

Itd…



(|| lub) maska 0 1 0 0 0 0 0 0


X Y OUT

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 1




Przykładowo:

0 | 0 = 0

Itd…

Logiczne ‘i’ (wstawianie ‘0’)


(&& and) maska 0 1 0 0 1 1 0 0


X Y OUT

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

Procesor przeprowadza operację „i”

logicznego dla każdego bitu.

‘i’ w C zapisujemy jako „ & „

Przykładowo:

0 & 0 = 0



(&& and) maska 0 1 0 0 1 1 0 0


X Y OUT

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1




Przykładowo:

0 & 1 = 0



(&& and) maska 0 1 0 0 1 1 0 0


X Y OUT

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1




Przykładowo:

1 & 0 = 0



(&& and) maska 0 1 0 0 1 1 0 0


X Y OUT

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1




Przykładowo:

0 & 0 = 0



(&& and) maska 0 1 0 0 1 1 0 0


X Y OUT

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1




Przykładowo:

1 & 1 = 1



(&& and) maska 0 1 0 0 1 1 0 0


X Y OUT

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1




Przykładowo:

1 & 0 = 0

Itd…

Logiczne XOR


(^ XOR) maska 0 0 0 0 0 1 0 0


(^ XOR) maska 0 0 0 0 0 1 0 0


X Y OUT

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 0


„wyłącznego lub (exclusice or)”, daje

ona 1 tylko gdy stany są różne.

‘XOR’ w C zapisujemy jako „ ^ „

Logiczne przesunięcie w lewo


Przesunięcie (shift) 3


Procesor przeprowadza przesunięcia bitowego w lewo będącego

mnożeniem przez 2. Przesuwa Ona wartość w lewo.

W C zapisuje się tę operację jako <<

Przykładowo powyższe przesunięcie to:

Wyjście=(dana<<3)

Analogicznie działa to w drugą stronę dla przesunięcia w prawo

(dzielenia przez dwa).

Ustawianie bitów w języku C

Uint8_t set_bit(uint8_t dana, uint8_t bit)

{

uint8_t out;

out = (dana | (1<<bit));

return (out);

}

Zmiana stanu bitów w języku C

Uint8_t tog_bit(uint8_t dana, uint8_t bit)

{

uint8_t out;

out = (dana^(1<<bit));

return (out);

}

GPIO – General Purpouse Input Output

Rejestry sterujące

Jak każdym peryferium mikrokontrolera

tak i modułem wyjść/wejść steruje się za

pomocą rejestrów. W układach z

rdzeniem AVR używane do tego są 3

rejestry DDRx, PORTx, PINx (gdzie X

oznacza numer portu np. PORTA lub

PORTC).

Rejestry sterujące

Każdy bit odpowiada odpowiedniemu

wyprowadzeniu (nóżce) układu.

Rejestry sterujące

Każdy bit odpowiada odpowiedniemu

wyprowadzeniu (nóżce) układu.

Rejestry sterujące

DDRx – Data Direction Register

Steruje kierunkiem przepływu danych

(wyjście/wejście). W stanie wejściowym

ustawia pin w stan wysokiej impedancji tak

aby jego sygnał był słaby.

PORTx

Ustawia wyjścia portu (wysoki / niski)

PINx

Czyta stan z portu (wysoki / niski)

Rejestry sterujące

Przykłady konfiguracji:

DDRB =0x01=0b00000001

PORTB=0x03=0b00000011

//pierwszy pin służy jaki silne wyjście, drugi

jako wejście ze słabym podciągnięciem do

masy. Obie końcówki łączymy z masą przez

rezystor 1k Ohm.

PINB=0x01=0b00000001

Ustawienie wyjść i wejść układu

Void main()

{

//chcemy aby piny 5 6 7 portu E były wejściami, //ale 0 1 2 był wyjściami (3 i 4 bez znaczenia). //5 Ma być ze słabym podciągnięciem do 5V, a 6 i //7 do masy.

//Piny 0 1 i 2 mają mieć wartość 101.

DDRE= 0x03;

PORTE |=((1<<0)|(1<<2)|(1<<5));

while(1);

Return (0);

}

Czytanie wyjść i wejść układu

Uint8_t sprawdz_portb()

{

//chcemy sprawdzić stan wejść

//mikrokontrolera, nie ważne jak

//ustawione są dane wyprowadzenia

//(wejścia czy wyjścia) i tak możemy je

//sprawdzić. W danym momencie ‘1’ jest na

//5 i 6 nóżce.

char out = PINB;

Return(out);

}

Przykładowy kod migający:

#include <avr/io.h>

#include <util/delay.h>

#define F_CPU 16000000

int main(void)

{

DDRD=0x00;

PORTD=0xFF;

DDRB=0xFF;

PORTB=0xFF;

while(1)

{

_delay_ms(1000);

PORTB^=0xFF;

}

return;

}

Wykład w ramach zajęć Akademia ETI - Strona Głównabpa/kolo_chip/aeti2014/wyk2.pdf · BASCOM AVR Zalety: ... rdzeniem AVR używane do tego są 3 rejestry DDRx, PORTx, PINx (gdzie

Documents